Laser flash photolysis study of the photochemical formation of colloidal Ag nanoparticles in the presence of benzophenone

文献情報

出版日 2002-09-19
DOI 10.1039/B205829D
インパクトファクター 3.676
著者

Noritsugu Kometani, Hidenori Doi, Kenji Asami, Yoshiro Yonezawa


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要旨

Sensitized photoreduction of Ag+ ions and subsequent formation of colloidal Ag nanoparticles take place when an aqueous solution of a mixture of AgClO4, sodium dodecylsulfate (SDS) and benzophenone (BP) is irradiated with near-UV light. In this study, the mechanism and kinetics of the reaction have been studied by means of nanosecond laser flash photolysis, time-resolved emission spectroscopy and also steady-state photolysis. Benzophenone ketyl radial (BPK) is formed by the hydrogen abstraction reaction of the benzophenone triplet (BPT) from SDS, which reduces Ag+ ions. It is found that the yield of colloidal Ag nanoparticle formation decreases remarkably with increasing concentration of Ag+ ions, indicating the efficient quenching process of BPT by Ag+ ions. Rate constants for the oxidation of BPK as well as the quenching of BPT by Ag+ ions in SDS micellar solution are considerably larger than those expected in the bulk solution, reflecting that Ag+ ions and BP molecules are concentrated in the SDS micelles. The rate of colloidal Ag nanoparticle formation, VAg, and BP photobleach, VBP, under steady-state irradiation with near-UV light (λ = 365 nm) were evaluated and the dependence of VAg and VBP on the concentration of Ag+ ions is interpreted quantitatively in terms of rate constants estimated by laser flash photolysis.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
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Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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